热管堆固态堆芯典型栅元设计优化
来源：核动力工程杂志2021年第6期北京时间：
作者：黄永忠, 李垣明, 李文杰, 李权, 柴晓明, 赵波, 唐昌兵
单位：中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；
摘要：热管堆固态堆芯设计是影响堆芯传热性能和结构完整性的关键问题。为避免固态堆芯设计中间隙热阻导致的温度和应力过大，本文建立了四种堆芯典型栅元的三维热力学模型，对不同填充物下间隙尺寸和栅元截面尺寸等关键参数进行了优化分析。结果表明，尽管高热导率的液态钠填充装配间隙能够有效降低燃料包壳和芯块温度，但热应力反而可能增大；圆管插入液态钠方案的热力学性能最优；固态堆芯方案中，六角管拼接氦气填充方案的热力学性能最优。
关键词：固态堆芯, 热管, 燃料元件, 热力耦合, 优化分析
